(57)【要約】  【課題】電源電圧や周囲温度などに合わせて、各回路への駆動電流量を切り替え、電源電圧や周囲温度などが変動しても各回路での消費電流を適切に低減する。  【解決手段】焦電素子１と、これからの微小電流信号を電圧信号に変換する電流／電圧変換回路２と、これにより変換された電圧信号の所定周波数成分を選択的に増幅する電圧増幅回路３と、これにより増幅された電圧信号と所定のしきい電圧との比較をする検知回路４と、これによる比較結果を基に人体検出信号を出力する出力回路５と、これらに駆動電流を出力する駆動電流切替回路６とを備え、この駆動電流切替回路６から、基準電流を基に駆動電流を上記各回路の一部に分配する一方、切替出力される複数種類の基準電流のいずれかを基に駆動電流を上記各回路の残部に分配するようにした。【選択図】図１
2005147855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦電素子と、この焦電素子からの微小電流信号を電圧信号に変換する電流／電圧変換回路と、この電流／電圧変換回路により変換された電圧信号の所定周波数成分を選択的に増幅する電圧増幅回路と、この電圧増幅回路により増幅された電圧信号と所定のしきい電圧との比較をする検知回路と、この検知回路による比較結果を基に人体検出信号を出力する出力回路と、前記電流／電圧変換回路、前記電圧増幅回路、前記検知回路および前記出力回路の各回路に駆動電流を出力する駆動電流切替回路とにより構成される人体検出装置であって、
前記駆動電流切替回路は、基準電流電源から得られる基準電流を出力するとともに、前記基準電流電源からの基準電流を基に得られる複数種類の基準電流のいずれかを切替出力する基準電流回路と、この基準電流回路により出力された基準電流を基に駆動電流を前記各回路の一部に分配する一方、前記基準電流回路により切替出力された前記複数種類の基準電流のいずれかを基に駆動電流を前記各回路の残部に分配する分配回路とにより構成されることを特徴とする人体検出装置。
【請求項２】
前記基準電流回路における前記基準電流電源からの基準電流を基に得られる複数種類の基準電流のいずれかを切替出力する回路は、前記残部となる各回路毎に個別に設けられることを特徴とする請求項１記載の人体検出装置。
【請求項３】
前記駆動電流切替回路は、前記各回路への駆動電流量を切り替えるための切替信号を入力するための端子を備え、前記端子に入力された切替信号に従って前記各回路への駆動電流量を切り替えることを特徴とする請求項１または２記載の人体検出装置。
【請求項４】
前記駆動電流切替回路は、電源電圧の変動を基に前記各回路への駆動電流量を切り替えることを特徴とする請求項１または２記載の人体検出装置。
【請求項５】
前記駆動電流切替回路は、周囲温度の変動を基に前記各回路への駆動電流量を切り替えることを特徴とする請求項１または２記載の人体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の検出エリア内における動きのある人体が発する赤外線を検知することにより、その検出エリア内に人がいるかどうかを検出する人体検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーを図るなどの目的で、赤外線式の人体検出装置により人体を検知して効率的な動作を行う様々な電気機器が提案されている。
【０００３】
図１１は従来の人体検出装置（例えば特許文献１等参照）の構成図、図１２は同人体検出装置の動作波形図である。図１１において、１は焦電素子であり、レンズなどにより集光された検出エリアからの赤外線量の変化に応じた電流を出力する（図１２の「ＳＩＮ波形」参照）。２は電流／電圧変換回路であり、焦電素子１からの微小電流信号を電圧信号に変換する（図１２の「ＳＯＵＴ波形」参照）。３は電圧増幅回路であり、電流／電圧変換回路２により変換された電圧信号の所定周波数成分を選択的に増幅する（図１２の「ＶＯＵＴ波形」参照）。４は検知回路であり、電圧増幅回路３により増幅された電圧信号と所定のしきい電圧（図１２の例ではＶＨ１〜ＶＬ１の幅を持っている）との比較をする。５は出力回路であり、検知回路４による比較結果を基に人体検出信号を出力する（図１２の「ＯＵＴ波形」参照）。図１２の例では、電圧増幅回路３により増幅された電圧信号が所定幅のしきい電圧範囲外となった場合に、出力回路５から人体検出信号が出力されている。
【０００４】
また、人体検出装置は、ノイズによる誤報を防ぐべく、パルス幅が一定の幅より狭い場合に出力回路５の出力を禁止する手段を備えることもあり、電流／電圧変換回路２から検知回路４までの各回路の電源電圧と発報信号（人体検出信号）の電源電圧とが異なる場合に電源電圧を変換するレベルシフトの手段を備えることもある。
【０００５】
さらに、人体検出装置は、１Ｈｚ付近を中心とするバンドパスフィルタを電圧増幅回路３に備えることにより、人の動きに合わせた周波数特性に設定される。これにより、人の動きに対する感度を上げることができ、人の動きに無関係の帯域の信号により誤動作が生じることを防止することができる。
【特許文献１】特開平１１−８３６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来の人体検出装置では、全ての回路が常時定格電流で動作して、消費電流が大きいため、電源が電池により構成される場合には電池を頻繁に交換する必要が生じ、交換作業が面倒となる上、ランニングコストも高くなるという問題がある。
【０００７】
この問題を解決するべく、人体検出装置の省電力化（数μＡ以下）を図ったとすると、各回路への消費電流（駆動電流）が減少して回路の動作が不安定となる別の問題が発生する。特に、構成部品の性能（トランジスタしきい値、抵抗、容量等）のばらつきや、その温度特性による消費電流のばらつきなどによる影響を受けやすくなり、回路動作が勢い不安定となる。また、各回路への駆動電流を（例えば数十ｎＡレベルに）絞りすぎると、消費電流値が大きくばらつく傾向にある。これらのことを考慮すると、低消費型の赤外線検出装置を作るには、電源電圧、温度特性、各部品のばらつき等含めた十分余裕のある設計を行う必要があり、この場合、装置の十分な省電力化（低消費化）を図ることは困難を伴う。
【０００８】
本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電源電圧や周囲温度などに合わせて、各回路への駆動電流量を切り替えることが可能となり、例えば、装置を複数の電源電圧で使用する場合や、電源電圧や周囲温度などが変動する場合であっても、各回路での消費電流を適切に低減することが可能となる人体検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、焦電素子と、この焦電素子からの微小電流信号を電圧信号に変換する電流／電圧変換回路と、この電流／電圧変換回路により変換された電圧信号の所定周波数成分を選択的に増幅する電圧増幅回路と、この電圧増幅回路により増幅された電圧信号と所定のしきい電圧との比較をする検知回路と、この検知回路による比較結果を基に人体検出信号を出力する出力回路と、前記電流／電圧変換回路、前記電圧増幅回路、前記検知回路および前記出力回路の各回路に駆動電流を出力する駆動電流切替回路とにより構成される人体検出装置であって、前記駆動電流切替回路は、基準電流電源から得られる基準電流を出力するとともに、前記基準電流電源からの基準電流を基に得られる複数種類の基準電流のいずれかを切替出力する基準電流回路と、この基準電流回路により出力された基準電流を基に駆動電流を前記各回路の一部に分配する一方、前記基準電流回路により切替出力された前記複数種類の基準電流のいずれかを基に駆動電流を前記各回路の残部に分配する分配回路とにより構成されることを特徴とする。
【００１０】
この構成では、電源電圧や周囲温度などに合わせて、各回路への駆動電流量を切り替えることが可能となり、例えば、装置を複数の電源電圧で使用する場合や、電源電圧や周囲温度などが変動する場合であっても、各回路での消費電流を適切に低減することが可能となる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の人体検出装置において、前記基準電流回路における前記基準電流電源からの基準電流を基に得られる複数種類の基準電流のいずれかを切替出力する回路は、前記残部となる各回路毎に個別に設けられることを特徴とする。この構成では、残部となる各回路での消費電流をより適切に低減することが可能となる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の人体検出装置において、前記駆動電流切替回路は、前記各回路への駆動電流量を切り替えるための切替信号を入力するための端子を備え、前記端子に入力された切替信号に従って前記各回路への駆動電流量を切り替えることを特徴とする。この構成では、端子に切替信号を入力することにより、各回路での消費電流を低減することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の人体検出装置において、前記駆動電流切替回路は、電源電圧の変動を基に前記各回路への駆動電流量を切り替えることを特徴とする。この構成では、電源電圧が変動しても各回路での消費電流を適切に低減することができる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１または２記載の人体検出装置において、前記駆動電流切替回路は、周囲温度の変動を基に前記各回路への駆動電流量を切り替えることを特徴とする。この構成では、周囲温度が変動しても各回路での消費電流を適切に低減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電源電圧や周囲温度などに合わせて、各回路への駆動電流量を切り替えることが可能となり、例えば、装置を複数の電源電圧で使用する場合や、電源電圧や周囲温度などが変動する場合であっても、各回路での消費電流を適切に低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施形態１）
図１は本発明による実施形態１の人体検出装置の構成図、図２は同人体検出装置における電圧増幅回路の構成図、図３は同電圧増幅回路におけるアンプの構成図、図４は電源電圧の変動による電圧増幅回路内の基準電流の変動を示すシミュレーション結果を示す図である。
【００１７】
実施形態１の人体検出装置は、図１に示すように、焦電素子１と、この焦電素子１からの微小電流信号を電圧信号に変換する電流／電圧変換回路２と、この電流／電圧変換回路２により変換された電圧信号の所定周波数成分を選択的に増幅する電圧増幅回路３と、この電圧増幅回路３により増幅された電圧信号と所定のしきい電圧との比較をする検知回路４と、この検知回路４による比較結果を基に人体検出信号を出力する出力回路５と、そして駆動電流切替回路６とにより構成されている。
【００１８】
この駆動電流切替回路６は、電流／電圧変換回路２、電圧増幅回路３、検知回路４および出力回路５の各回路に駆動電流を出力する回路であり、電流切替回路６１と、基準電流回路６２と、分配回路６３とにより構成され、電圧増幅回路３、検知回路４および出力回路５の各々に対して、独立したカレントミラー回路を割り当て、個々に駆動電流量を切り換え出力することを特徴としている。
【００１９】
電流切替回路６１は、上記各回路への駆動電流量を切り替えるための切替信号を出力する回路である。
【００２０】
基準電流回路６２は、基準電流電源６２０およびカレントミラー回路により構成され、出力端子Ｔ６２１から分配回路６３に基準電流を出力するとともに、出力端子Ｔ６２２〜Ｔ６２４から分配回路６３に複数種類（例えば１倍、２倍、３倍）の基準電流のいずれかを切替出力するようになっている。
【００２１】
図１の例では、出力端子Ｔ６２１とグランドとの間に接続されるＮＭＯＳトランジスタ６２２と、出力端子Ｔ６２２〜Ｔ６２４の各々とグランドとの間に並列に接続される複数のＮＭＯＳトランジスタ６２２〜６２４と、これら１０個のトランジスタとゲート同士が接続され、ソースがグランドに接続されるＮＭＯＳトランジスタ６２１と、このドレインおよびゲートに基準電流を出力する基準電流源６２０と、出力端子Ｔ６２２〜Ｔ６２４の各々とＮＭＯＳトランジスタ６２３，６２４との間にそれぞれ直列に介設されるスイッチ素子６２６，６２７とにより構成されている。そして、基準電流回路６２は、出力端子Ｔ６２１に対して、ＮＭＯＳトランジスタ６２１のドレイン側に流れる基準電流を、実質的に、ＮＭＯＳトランジスタ６２１，６２２のトランジスタサイズ比により決まるカレントミラー比倍して出力する。また、基準電流回路６２は、出力端子Ｔ６２２（Ｔ６２３またはＴ６２４）に対して、ＮＭＯＳトランジスタ６２１のドレイン側に流れる基準電流を、実質的に、直接ないしスイッチ素子６２６，６２７を介して、それぞれＮＭＯＳトランジスタ６２１およびその出力端子側のＮＭＯＳトランジスタ６２２〜６２４のトランジスタサイズ比（６２１，６２２と６２１，６２３と６２１，６２４）により決まるカレントミラー比倍して出力する。
【００２２】
分配回路６３は、カレントミラー回路により構成され、基準電流回路６２により出力された基準電流を基に、上記各回路の一部である電流／電圧変換回路２に駆動電流を分配する一方、基準電流回路６２により切替出力された上記複数種類の基準電流のいずれかを基に、上記各回路の残部である電圧増幅回路３、検知回路４および出力回路５に駆動電流を分配するようになっている。
【００２３】
図１の例では、電源と電流／電圧変換回路２、電圧増幅回路３、検知回路４および出力回路５との間にそれぞれ接続される複数のＮＭＯＳトランジスタ６３５〜６３８と、これらＮＭＯＳトランジスタ６３５〜６３８とそれぞれ個別にゲート同士が接続され、基準電流回路６２の出力端子Ｔ６２１〜Ｔ６２４にそれぞれソースおよびゲートが接続される複数のＮＭＯＳトランジスタ６３１〜６３４とにより構成されている。そして、分配回路６３は、電流／電圧変換回路２に対して、出力端子Ｔ６２１から入力された基準電流を、実質的に、ＮＭＯＳトランジスタ６３１，６３５のトランジスタサイズ比により決まるカレントミラー比倍して駆動電流として出力する。また、分配回路６３は、電圧増幅回路３（検知回路４または出力回路５）に対して、出力端子Ｔ６２２（Ｔ６２３またはＴ６２４）から入力された基準電流を、実質的に、ＮＭＯＳトランジスタ６３２，６３６（６３３，６３７または６３４，６３８）のトランジスタサイズ比により決まるカレントミラー比倍して駆動電流として出力する。
【００２４】
次に、実施形態１の駆動電流切替回路６の動作について説明する。電流切替回路６１から出力される切替信号に従って、出力端子Ｔ６２２〜Ｔ６２４側のいずれかに接続されるスイッチ６２６，６２７の双方がオフになると、そのいずれかの出力端子から例えば１倍の基準電流が分配回路６３に出力される。これにより、１倍の基準電流を基に、分配回路６３から電圧増幅回路３、検知回路４および出力回路５のいずれかに駆動電流が分配される。
【００２５】
電流切替回路６１から出力される切替信号に従って、出力端子Ｔ６２２〜Ｔ６２４側のいずれかに接続されるスイッチ６２６，６２７の一方がオンになると、そのいずれかの出力端子から例えば２倍の基準電流が分配回路６３に出力される。これにより、２倍の基準電流を基に、分配回路６３から電圧増幅回路３、検知回路４および出力回路５のいずれかに駆動電流が分配される。
【００２６】
電流切替回路６１から出力される切替信号に従って、出力端子Ｔ６２２〜Ｔ６２４側のいずれかに接続されるスイッチ６２６，６２７の双方がオンになると、そのいずれかの出力端子から例えば３倍の基準電流が分配回路６３に出力される。これにより、３倍の基準電流を基に、分配回路６３から電圧増幅回路３、検知回路４および出力回路５のいずれかに駆動電流が分配される。
【００２７】
これらに対して、出力端子Ｔ６２１からは、電流切替回路６１から出力される切替信号に関わらず、基準電流が分配回路６３に出力される。このように、電流切替回路６１から出力される切替信号に関わらず、基準電流を基に駆動電流を電流／電圧変換回路２に分配するのは、電流／電圧変換回路２により変換された電圧信号が電圧増幅回路３で増幅されるために、電流／電圧変換回路２でダイナミックレンジを拡げる必要がないこと、そして逆に電流／電圧変換回路２への駆動電流を切り替えたとすれば、電流／電圧変換回路２により変換される電圧信号が変動することによる。
【００２８】
ところで、従来の人体検出装置の構成では、電流供給能力にある程度の余裕を持たせる必要があるため、各回路での消費電流の低減には一定の限界があった。この点について、図２，図３に示すような従来構成の電圧増幅回路３を例にとり、具体的に説明する。
【００２９】
図２の電圧増幅回路３は、＋入力端子に基準電圧Ｖref が印加するアンプ（演算増幅器）３０と、このアンプ３０の−入力端子および出力端子間に接続される抵抗Ｒ３１と、アンプ３０の−入力端子と電流／電圧変換回路２の出力との間に直列に介設される抵抗Ｒ３２とにより構成されている。
【００３０】
アンプ３０は、図３に示すように、差動段３００と、出力段３０１と、ミラー回路を構成するトランジスタ３１〜３６を含み差動段３００および出力段３０１に電力を供給する定電流段とにより構成されている。そして、一具体例として、抵抗Ｒ３１，Ｒ３２は、それぞれ５ＭΩ，２００ｋΩであり、電圧増幅率は２５倍（５ＭΩ／２００ｋΩ）に設定されているとする。また、トランジスタ３１はデプレッション型であり、その他のトランジスタはエンハンスメント型であり、電源電圧が３Ｖである場合に、トランジスタ３１に２００ｎＡの基準電流が流れて、差動段３００に２００ｎＡの駆動電流が流れるとともに出力段３０１に４００ｎＡの駆動電流が流れるように、定電流段のカレントミラー比が設定されているとする。
【００３１】
このような構成において、何らかの原因で電源電圧が３Ｖから２Ｖに低下すると、トランジスタ３１に流れる基準電流が約１／２（２００ｎＡから１００ｎＡ）に減少する（図４参照）。この場合、アンプ３０の出力電流能力も半分（４００ｎＡから２００ｎＡ）に低下するので、アンプ３０の入力信号の振幅がその出力電流能力以上に大きくなると、アンプ３０は、その入力信号を上記電圧増幅率で増幅することができなくなる。このため、電流供給能力にある程度の余裕を持たせる必要が生じ、このことが回路での消費電流の低減にとって相反する問題となる。
【００３２】
実施形態１によれば、例えば、電源電圧や周囲温度などに合わせて、各回路への駆動電流量を切り替えることが可能となり、電源電圧や周囲温度などが変動しても各回路での消費電流を適切に低減（例えば数μＡに低減）することが可能となる。具体的には、スイッチ素子６２６，６２７がオフとなる通常動作時において、各回路への駆動電流が低減しすぎて各回路の回路動作が不安定になるほど電源電圧や周囲温度などが変動したとしても、スイッチ素子６２６，６２７を順次オンにすることにより、回路動作が安定となる電流量に駆動電流量を増大しつつ各回路での消費電流を適切に低減することが可能となるのである。電池を使用する場合は、時間が経つにつれて電池の電圧も変化（減少）するので、電池電圧が低下したときは、装置の全体特性、性能、能力が落ちないように各回路への駆動電流を大きく切り替え、この場合、特に全体特性に大きく影響する電圧増幅回路や、検知回路の駆動電流を大きくすることにより、低電圧における安定動作が可能となる。
【００３３】
しかも、基準電流回路６２により出力された基準電流を基に駆動電流を各回路の一部である電流／電圧変換回路２に分配することにより、その各回路の一部が電流切替の影響を受ける場合に、その影響を無くして回路を安定に動作させることができる一方、基準電流回路６２により切替出力された複数種類の基準電流のいずれかを基に駆動電流を各回路の残部に分配することにより、各回路の残部での消費電流を低減することができる。
【００３４】
また、各回路に対して基準電流回路６２を共通化することにより、駆動電流切替回路６の小型化が可能となる。
【００３５】
さらに、実施形態１によれば、電源電圧や周囲温度などの変化に合わせて各回路への駆動電流を切り替えるだけでなく、装置を固定電源電圧で使用する場合にも有効である。例えば、電池以外の固定電源電圧で使用する場合には、予め各回路への駆動電流を小さく設定することで、装置の低消費化が図れる。さらに、この際、何らかの原因で駆動電流がさらに小さくなった場合に装置の全体特性および性能に大きく影響する部分、すなわち比較的大きな駆動電流が必要である部分（例えば電圧増幅回路）のみには、基準電流電源からの基準電流を基に得られる複数種類の基準電流のいずれかを切替出力して、予め駆動電流を大きくしておくことも可能である。こうすれば、現実の使用状態に合ったきめ細かな駆動電流制御が可能となり、装置全体として省電力化が図れる。
【００３６】
なお、実施形態１では、各回路の一部が電流／電圧変換回路２であり、各回路の残部が電圧増幅回路３、検知回路４および出力回路５である構成となっているが、一部と残部はそのような組合せに限るものではなく、以下の（１），（２）の組合せでもよい。
【００３７】
（１）例えば電流／電圧変換回路２および出力回路５を一部とし、電圧増幅回路３および検知回路４を残部としてもよい。以下、このような組合せにする理由を説明する。電流／電圧変換回路２は、駆動電流を切り替えたとき、電流／電圧変換回路２の出力が微小変動し、その微小電動出力が後段の電圧増幅回路３で大きく増幅され誤動作を起こす可能性がある。出力回路５は、先（背景技術）で述べた通り、ノイズによる誤報を防ぐようにパルス幅が一定の幅より狭い場合に出力を禁止する手段を備えているが、その一定幅は基準電流より決定されている。この出力回路２への基準電流を切り替えてしまうと、所定のパルス幅が変わってしまい、ノイズによる出力信号を通してしまう。以上の理由から、電流／電圧変換回路２および出力回路５はバイアス電流を切り替えないほうが望ましい。
【００３８】
（２）例えば、図５に示すように、電圧増幅回路３内の特定回路部分（例えば演算増幅器内部の出力段３０１）を残部として、演算増幅器内部の残りの回路部分および電流／電圧変換回路２、検知回路４、出力回路５を一部としてもよい。ここで、その一部に与える駆動電流を予め小さなものとして装置の低消費化を図っておく。また、前記残部にだけ基準電流電源６２０からの基準電流を基に得られる複数種類の基準電流のいずれかを切替出力する回路（図５における一組のトランジスタ６２２〜６２４およびスイッチ素子６２６，６２７によりなる回路）を設け、分配回路６３を介して駆動電流を供給するようにしてもよい。このような構成にする理由を説明すると、例えば、電源電圧が低下して、各回路の駆動電流が小さくなると、各回路を構成する演算増幅器の出力電流能力も低くなり、目的とする性能が得られなくなる場合が多いので、演算増幅器内部の出力段の駆動電流を大きくする方向に切り替えてその出力電流能力の低下を補う回路構成にするのである。なお、演算増幅器内部の差動段３００を一部とした理由については、既述の如く、駆動電流を切り替えると演算増幅器の動作点（オフセット）が変動してしまう問題が生じるためである。このような構成にすることにより、電源電圧変動に応じて演算増幅器の全体特性を維持しながら、装置全体として低消費化が図れるのである。
【００３９】
（実施形態２）
図６は本発明による実施形態２の人体検出装置の構成図、図７は同人体検出装置における電流切替回路および基準電流回路の構成図である。
【００４０】
実施形態２の人体検出装置は、実施形態１と比べて、図６，図７に示すように、駆動電流切替回路６における電流切替回路６１および基準電流回路６２が相違している。
【００４１】
電流切替回路６１は、複数（図７では３つ）の入力端子Ｔ６１１〜Ｔ６１３と、電源と入力端子Ｔ６１１〜Ｔ６１３との間にそれぞれ接続されるＰＭＯＳトランジスタ６１１〜６１３と、これらＰＭＯＳトランジスタ６１１〜６１３とゲート同士が接続されるＰＭＯＳトランジスタ６１４と、このＰＭＯＳトランジスタのゲートおよびソースとグランドとの間に接続されるＮＭＯＳトランジスタ６１５とにより構成されている。また、ＰＭＯＳトランジスタ６１１〜６１４は、プルアップ接続（電源に接続）されている。
【００４２】
基準電流回路６２は、基準電流電源６２０およびＮＭＯＳトランジスタ６２１，６２２を電流／電圧変換回路２の基準電流源とし、基準電流電源６２０およびＮＭＯＳトランジスタ６２１〜６２５の少なくとも一組を、電圧増幅回路３、検知回路４および出力回路５の基準電流源としており、第１実施形態との相違点として、電圧増幅回路３、検知回路４および出力回路５に対する少なくとも一組の基準電流源において、スイッチ（図ではＰＭＯＳトランジスタ）６２６，６２７に加えて、ＮＭＯＳトランジスタ６２８に対するスイッチ（図ではＰＭＯＳトランジスタ）６２８を備える構成になっている。
【００４３】
そして、入力端子Ｔ６１１〜Ｔ６１３がスイッチ６２６〜６２８の制御端子（ゲート）とそれぞれ接続され、ＮＭＯＳトランジスタ６１５のゲートが基準電流源６２０とＮＭＯＳトランジスタ６２１のドレイン，ゲートなどに接続されている。
【００４４】
また、回路は、入力端子Ｔ６１１〜Ｔ６１３の開放時、最小の消費電流になるように設定される。開放時は基準電流回路６２内のスイッチ信号を決めておかなければいけないので、プルアップないしプルダウンする必要がある。図７では、全体の低消費化のために、プルアップは基準電流回路６２内の基準電流（低電流）を使って実現している。特に、人体検出装置をＩＣ化する場合、入力端子Ｔ６１１〜Ｔ６１３をワイヤボンディングなどで開放または接地することにより、小型でかつ最大８つの電源電圧に対応できる最適消費電流の人体検出装置を実現できる。
【００４５】
上記構成の人体検出装置では、入力端子Ｔ６１１〜Ｔ６１３の各々にＨｉｇｈ，Ｌｏｗの２種類の信号を入力することにより、最大で８通りの基準電流の切替が可能となる。このように、最大で８通りの基準電流の切替を可能にすることで、各回路での消費電流をより適切に低減することが可能となる。
【００４６】
また、電源電圧が何らかの原因で変動する場合に限らず、電源が、例えば電池などにより構成され、１個の電池で１．５Ｖ、２個の直列の電池で３．０Ｖの電圧を電源電圧として出力する場合に、出力される電源電圧に合わせて入力端子に適切な信号を入力することにより、いずれの使用状態（どの電圧）でも消費電流値が最適となるように回路を設定することができる。
【００４７】
（実施形態３）
図８は本発明による実施形態３の人体検出装置における電流切替回路および基準電流回路の構成図、図９は同電流切替回路の動作説明図である。
【００４８】
実施形態３の人体検出装置は、実施形態１と比べて、図８に示すように、駆動電流切替回路６における電流切替回路６１が相違している。電流切替回路６１は、電源電圧を分圧電圧で検出する抵抗Ｒ６１１，Ｒ６１２と、この抵抗Ｒ６１１，Ｒ６１２により検出された分圧電圧に応じてスイッチ信号を出力する、しきい値の異なるＮＯＴ回路６１６，６１７とにより構成されている。ＮＯＴ回路６１６，６１７の出力は、それぞれスイッチ素子６２６，６２７（の制御端子）に接続される。また、電流切替回路６１で電流を消費しないようにするため、抵抗Ｒ６１１，Ｒ６１２には、数１０ＭΩの抵抗値となる例えばノンドープポリシリ高抵抗が使用される。
【００４９】
次に、実施形態３の電流切替回路６１の動作について説明する。ただし、ＮＯＴ回路６１６のしきい値はＮＯＴ回路６１７のしきい値より大きいとする。
【００５０】
抵抗Ｒ６１１，Ｒ６１２により検出された分圧電圧の値がＮＯＴ回路６１６，６１７の双方のしきい値よりも大きいとき、ＮＯＴ回路６１６，６１７の出力がＬｏｗとなり、スイッチ素子６２６，６２７がオフとなる。この場合、基準電流回路６２は例えば１倍の基準電流を出力する。
【００５１】
抵抗Ｒ６１１，Ｒ６１２により検出された分圧電圧の値がＮＯＴ回路６１６のしきい値よりも小さく、ＮＯＴ回路６１７のしきい値よりも大きいとき、ＮＯＴ回路６１６，６１７の出力がそれぞれＨｉｇｈ，Ｌｏｗとなり、スイッチ素子６２６，６２７がそれぞれオン，オフとなる。この場合、基準電流回路６２は例えば２倍の基準電流を出力する。
【００５２】
抵抗Ｒ６１１，Ｒ６１２により検出された分圧電圧の値がＮＯＴ回路６１６，６１７の双方のしきい値よりも小さいとき、ＮＯＴ回路６１６，６１７の出力がＨｉｇｈとなり、スイッチ素子６２６，６２７がオンとなる。この場合、基準電流回路６２は例えば３倍の基準電流を出力する。
【００５３】
実施形態３によれば、電源電圧が変動（低下）して各回路への駆動電流が変動（減少）する場合に、図９に示すように、２段階で駆動電流を調整（増大）することにより、電源電圧の所定変動範囲に亘って、消費電流を所定の最適消費電流の範囲内に収めることができる。すなわち、電源電圧が変動しても各回路での消費電流を適切に低減することができる。
【００５４】
なお、実施形態３では、実施形態１の構成に合わせて２つのＮＯＴ回路が使用される構成になっているが、４種類以上の基準電流のいずれかを切替出力する場合には、ＮＯＴ回路を３つ以上使用すればよいことは言うまでもない。
【００５５】
（実施形態４）
図１０は本発明による実施形態４の人体検出装置における電流切替回路の動作説明図である。
【００５６】
実施形態４の人体検出装置は、実施形態３とほぼ同様に構成され、実施形態３との相違点として、電源電圧を温度特性の異なる抵抗Ｒ６１１，Ｒ６１２により分圧電圧で検出することを特徴とする。例えば、抵抗Ｒ６１１，Ｒ６１２のどちらかに、大きな負の温度特性をもつノンドープボリシリ高抵抗が使用される。図８の構成では、例えば抵抗Ｒ６１１にノンドープボリシリ高抵抗を使用することができる。この場合、温度が降下するほど、抵抗Ｒ６１１の抵抗値がより大きくなり、分圧値がより小さくなるので、スイッチ素子６２６，６２７が順次オンして駆動電流が順次増大する方向となる。
【００５７】
実施形態４によれば、周囲温度が変動（上昇）して各回路への駆動電流が変動（減少）する場合に、図１０に示すように、２段階で駆動電流を調整（増大）することにより、周囲温度の所定変動範囲に亘って、消費電流を所定の最適消費電流の範囲内に収めることができる。すなわち、周囲温度が変動しても各回路での消費電流を適切に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明による実施形態１の人体検出装置の構成図である。
【図２】同人体検出装置における電圧増幅回路の構成図である。
【図３】同電圧増幅回路におけるアンプの構成図である。
【図４】電源電圧の変動による電圧増幅回路内の基準電流の変動を示すシミュレーション結果を示す図である。
【図５】実施形態１の変形例の説明図である。
【図６】本発明による実施形態２の人体検出装置の構成図である。
【図７】同人体検出装置における電流切替回路および基準電流回路の構成図である。
【図８】本発明による実施形態３の人体検出装置における電流切替回路および基準電流回路の構成図である。
【図９】同電流切替回路の動作説明図である。
【図１０】本発明による実施形態４の人体検出装置における電流切替回路の動作説明図である。
【図１１】従来の人体検出装置の構成図である。
【図１２】同人体検出装置の動作波形図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  焦電素子
２  電流／電圧変換回路
３  電圧増幅回路
４  検知回路
５  出力回路
６  駆動電流切替回路
６１  電流切替回路
６２  基準電流回路
６３  分配回路
【図１】
2005147855.tif 000003
【図２】
2005147855.tif 000004
【図３】
2005147855.tif 000005
【図４】
2005147855.tif 000006
【図５】
2005147855.tif 000007
【図６】
2005147855.tif 000008
【図７】
2005147855.tif 000009
【図８】
2005147855.tif 000010
【図９】
2005147855.tif 000011
【図１０】
2005147855.tif 000012
【図１１】
2005147855.tif 000013
【図１２】
2005147855.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成16年11月22日(2004.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図１の例では、電源と電流／電圧変換回路２、電圧増幅回路３、検知回路４および出力回路５との間にそれぞれ接続される複数のＰＭＯＳトランジスタ６３５〜６３８と、これらＰＭＯＳトランジスタ６３５〜６３８とそれぞれ個別にゲート同士が接続され、基準電流回路６２の出力端子Ｔ６２１〜Ｔ６２４にそれぞれドレインおよびゲートが接続される複数のＰＭＯＳトランジスタ６３１〜６３４とにより構成されている。そして、分配回路６３は、電流／電圧変換回路２に対して、出力端子Ｔ６２１から入力された基準電流を、実質的に、ＰＭＯＳトランジスタ６３１，６３５のトランジスタサイズ比により決まるカレントミラー比倍して駆動電流として出力する。また、分配回路６３は、電圧増幅回路３（検知回路４または出力回路５）に対して、出力端子Ｔ６２２（Ｔ６２３またはＴ６２４）から入力された基準電流を、実質的に、ＰＭＯＳトランジスタ６３２，６３６（６３３，６３７または６３４，６３８）のトランジスタサイズ比により決まるカレントミラー比倍して駆動電流として出力する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
電流切替回路６１は、複数（図７では３つ）の入力端子Ｔ６１１〜Ｔ６１３と、電源と入力端子Ｔ６１１〜Ｔ６１３との間にそれぞれ接続されるＰＭＯＳトランジスタ６１１〜６１３と、これらＰＭＯＳトランジスタ６１１〜６１３とゲート同士が接続されるＰＭＯＳトランジスタ６１４と、このＰＭＯＳトランジスタのゲートおよびドレインとグランドとの間に接続されるＮＭＯＳトランジスタ６１５とにより構成されている。また、ＰＭＯＳトランジスタ６１１〜６１３は、プルアップ接続（電源に接続）されている。